倪光南呼吁推动SSD取代HDD：数据存储市场未来的巨大机遇与挑战

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近日在北京召开的中国电子工业标准化技术协会数据存储专业委员会（以下简称数据存储专业委员会）成立大会上，倪光南表示，数据存储未来市场空间巨大，应引起重视注重计算力和存储力的均衡配置和提升。市场正在通过先进的固态硬盘 (SSD) 取代传统的机械硬盘 (HDD) 来彻底改变存储。

近年来，随着固态硬盘技术的成熟和成本的下降，SSD似乎正在彻底改变HDD。不过，也有人认为，未来几年机械硬盘仍将在存储市场占据重要地位。存储软件CEO指出，由于SSD硬盘使用的闪存仍然太贵，即使是QLC闪存也不够用。机械硬盘单位容量每GB的价格比闪存有5-7倍的优势。到2028年，这一优势将是Still的4-5倍。

特别是分享的数据显示，2024年第一季度，全球机械硬盘出货量为2970万块，环比增长3%。看来机械硬盘市场正在复苏。机械硬盘已经达到极限了吗？未来它将在哪里闪耀？

01机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）

硬盘作为计算机中不可缺少的存储设备，承担着保存和读取数据的重要任务。随着技术的进步，硬盘的种类也越来越多样化，以满足不同用户的需求。硬盘分为机械硬盘（Hard Disk Drive，HDD）和固态硬盘（SSD）。

机械硬盘是传统的普通硬盘，主要由：盘片、磁头、盘片轴及控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等部分组成。

磁头可以沿着盘片的半径移动，再加上盘片每分钟数千转的高速旋转，磁头可以定位在盘片的指定位置上读写数据。信息通过非常靠近磁性表面的磁头写入磁盘，电磁电流改变极性并写入磁盘。可以用相反的方式读取信息。作为精密设备，灰尘是硬盘的大敌，因此进入硬盘的空气必须经过过滤。

机械硬盘中的所有磁盘都安装在旋转轴上。每个圆盘彼此平行。每张磁盘的存储表面上都有一个磁头。磁头与盘片的距离仅为0.1μm～0.5μm，更高水平已达到0.005μm～0.01μm。所有磁头都连接有磁头控制器，磁头控制器负责每个磁头的运动。机械硬盘的读写速度取决于电机的转速，因为需要依靠电机带动盘片高速旋转，让磁头找到指定位置进行读写。

固态硬盘（Solid State Disk）或称固态硬盘（Solid State Drive），简称SSD，也称固态硬盘，是由固态电子存储芯片阵列而成的硬盘。固态硬盘因固态电容在台语英语中称为Solid而得名。 SSD由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。

SSD在接口规格和定义、功能和使用方法等方面与普通硬盘完全相同，产品外观和尺寸也与普通硬盘基本相同（新兴的U.2、M.2的尺寸和形状）。和其他固态硬盘与SATA机械硬盘完全不同）。

由于固态硬盘的技术与传统硬盘不同，因此出现了很多新兴的内存厂商。厂商只需要采购NAND颗粒，搭配合适的控制芯片，编写主控代码就可以打造出固态硬盘。

固态硬盘具有传统机械硬盘所不具备的读写速度快、重量轻、能耗低、体积小等特点。同时，他们的劣势也很明显。尽管IDC认为SSD已经进入存储市场主流，但它仍然相对昂贵且容量较低。一旦硬件损坏，数据就很难恢复。也有人认为，固态硬盘的耐用性（寿命）比较短。

02机械硬盘主流厂商及技术发展

目前，与固态硬盘市场相比，机械硬盘市场的结构非常简单。主要厂商有3家：西部数据、希捷和东芝。 SSD的蓬勃发展对机械硬盘产生了巨大的影响。一方面，希捷、西数、东芝三大巨头已经开辟了SSD业务。另一方面，他们也在探索机械硬盘的新技术路线。

1、希捷()：希捷成立于1979年，是全球最大的硬盘、磁盘和读写磁头制造商。其总部位于美国加利福尼亚州斯科茨代尔。

希捷在美国、墨西哥、马来西亚、中国、泰国、新加坡等地设有工厂。其中，美国工厂主要​​负责新产品研发以及磁头晶片和磁盘的制造。墨西哥工厂负责世界各地的翻新产品。马来西亚负责切割磁头晶圆等，泰国工厂和中国工厂负责硬盘组装以及PCB电路板和磁头的制造。新加坡工厂主要负责企业级硬盘的生产。此外，中国苏州工厂还负责生产消费电子产品，已于2017年关闭。

希捷是第一家专门为台式电脑生产 5.25 英寸硬盘的公司。 2021年，在开放计算项目峰会上，希捷首次展示了采用PCIe NVMe接口的3.5英寸机械硬盘。

希捷还推出了热辅助磁记录（HAMR）技术，这是提高硬盘容量的又一重要突破。 HAMR技术可以在不增加物理磁盘数量的情况下提高数据存储密度，不仅降低了材料成本，还减少了振动和能耗。在希捷独创的HAMR技术中，数据必须以磁位的形式存储，位密度比传统的PMR（垂直磁记录）硬盘更高。

2.西部数据（）：西部数据成立于1970年，总部位于美国加利福尼亚州。 2011年，西部数据以43亿美元收购日立环球存储技术公司（HGST）。

为了满足市场需求，西部数据于2008年推出了一款名为“My”的叠盖式移动硬盘。这款硬盘采用了独特的堆叠式设计，使得硬盘外壳更加紧凑、轻便。同时，叠瓦式设计还让硬盘盘片紧密堆叠在一起，从而大大提高了硬盘的抗震能力和更好的散热能力，保证了硬盘在长期高负载使用时的稳定性。自2008年推出首款叠瓦托盘以来，西部数据陆续推出了“”、“SE”、“My”等系列产品，均采用了叠瓦托盘的设计。

2013年，西部数据旗下HGST（原日立）率先推出氦气填充技术。 HGST新技术的关键点不是改变硬盘的机械结构，而是用氦气代替内部填充的普通空气，从而大大缩短盘片之间的距离，使它们彼此更靠近。当时的3.5英寸硬盘最多只能容纳5张光盘，但充入氦气后，可以增加到8张。如果单盘容量达到1.75TB，则整个硬盘的容量可达14TB。

3、东芝()：东芝于1875年创立于日本，是日本大型半导体制造商，也是全球领先的综合机电制造商。

东芝是全球第一家在汽车内安装HDD的硬盘制造商，以存储数字内容的巨大商机。 1997年，东芝推出了全球首款汽车级硬盘产品。 2000年，东芝成为第一家成功推出1.8英寸硬盘的公司。该硬盘是专门为Apple的Ipod设计的。东芝的产品质量和技术得到了苹果公司的高度认可。

2004年，东芝率先宣布并推出采用PMR垂直磁记录技术的硬盘产品。 FC-MAMR（微波辅助磁记录）是东芝在硬盘存储技术上的又一重大创新。该技术利用微波辅助降低磁介质写入难度，从而进一步提高存储密度和容量。东芝2021年推出的18TB硬盘就采用了这一技术。

过去一年，西部数据、希捷、东芝相继发布了28TB容量的SMR叠瓦硬盘，均瞄准数据中心。最近，西部数据打破了30TB和32TB SMR叠瓦磁盘的记录。

03机械硬盘的未来在哪里？

固态硬盘（SSD）因其高速读写性能而成为许多人存储的新宠。然而，机械硬盘（HDD）这种看似“古老”的存储技术，并没有像很多人预想的那样迅速消失。在主流市场，4TB以下的机械硬盘确实已经逐渐被固态硬盘取代。该区间曾经是过去购买者最多的区间，因此机械硬盘的销售表现不可避免地会受到影响。但在4TB以上大容量硬盘市场，机械硬盘却展现出了不可替代的优势。一方面，4TB以上的固态硬盘价格昂贵，让很多用户望而却步；另一方面，对于需要大容量存储的用户来说，固态硬盘在容量和价格上都难以与机械硬盘竞争。

正是在这样的背景下，机械硬盘厂商并没有放弃努力。他们不断推出新产品，致力于提高硬盘的容量和性能。这也让机械硬盘能够在特定领域继续谱写属于自己的传奇篇章。

人工智能（AI）：随着生成式人工智能的迅速崛起，海量存储的作用变得越来越重要。在人工智能应用中，大量的历史数据和模型参数需要长期保存以备后用。这些数据通常访问频率较低，但需要更高的存储容量。机械硬盘因其容量大、成本低而成为冷数据存储的理想选择。例如，在模型训练过程中，生成的数据可能在几个月后就不再被频繁访问。这时可以将其存储在机械硬盘中，以降低存储成本。

AI对算力要求提高，导致GPU和内存价格持续上涨，间接推高固态硬盘价格。相比之下，机械硬盘的价格相对稳定，预计未来一两年内每TB的价格将比SSD更具性价比，使其整体TCO（总拥有成本）更具竞争力。

安防：对于安防行业来说，固态硬盘和机械硬盘的市场格局呈现出相反的情况。这是出于成本考虑。对于存储方案的制定，业界的考虑标准是计算每GB的应用成本。然而，随着安防行业的海量数据，固态硬盘的存储量就显得稍显“不足”。 ”。

同时，安防监控系统通常需要24小时不间断运行，这就要求存储设备具有长期的稳定性和可靠性。机械硬盘在这方面表现良好，可以长时间稳定运行，保证了监测数据的连续性和完整性。

冷存储：SSD无法在断电的情况下长时间存储，数据可能会丢失。机械硬盘在冷存储应用中具有显着的优势，可以满足长期数据存储的需求，降低存储成本，提高数据的安全性和可靠性。

家庭存储：目前，越来越多的家庭使用NAS系统来构建家庭存储系统。 NAS系统通常用于存储大量数据，例如家庭照片、视频、音乐、文档等。机械硬盘容量大，可以满足NAS系统的存储空间需求。随着技术的不断发展，现在市场上容量达到数十TB的机械硬盘，为NAS系统提供了充足的存储空间。

随着智能电视和高清播放设备的普及，家庭高清视频观看的需求日益增加。机械硬盘可以存储大量高清视频，供家人随时观看。家庭照片是珍贵的回忆，需要妥善保存。机械硬盘提供足够的存储空间来备份家庭照片，防止数据丢失。对于热爱音乐的家庭来说，机械硬盘可以存储大量的音乐文件，构建家庭音乐库，供家人随时欣赏。

潜在的需求使得小米近期重点发力NAS市场，而华为也早早发布了家庭存储NAS产品。 NAS已成为智能家居布局生态链的重要组成部分。目前家庭存储一般采用机械硬盘作为存储介质。

与移动硬盘、网盘相比，NAS受到带宽和网速的限制。虽然像网盘一样便携，但是部署成本太高。其次，通常仅限于家庭或公司内部人员的数据传输，存在局限性。性欲较高。

市场研究机构QYR在报告中指出，2023年全球家庭NAS设备规模为24.4亿元，未来预计将保持41.99%的年复合增长率，市场规模达到289.3亿元2030年，市场规模小往往意味着竞争强度低、发展前景大、主导程度低，更适合新品牌进入。市场潜力或许是小米决定进军NAS行业的核心因素。

随着手机厂商在消费领域的产品号召力，家庭NAS市场规模有望扩大，尤其是拥有丰富打造爆款产品经验的小米。这将进一步激活机械硬盘的市场需求。